بررسی آزمایشگاهی و عددی شکل پذیری حلقه ساخته شده از ورق فولادی در مهاربند های هم محور

در دو دهه گذشته، مطالعه و بررسی افزایش شکل پذیری مهاربندهای هم محور از اهمیت خاصی برخوردار شده است و در این راستا دستاوردهای ارزشمندی نیز به دست آمده است . یکی از این روش ها استفاده از اعضای مستهلک کننده انرژی در سازه ها می باشد. عضو مستهلک کننده قسمت قابل توجهی از انرژی ورودی به سازه را با ورود به مرحله غیر خطی و تشکیل مفاصل خمیری خمشی، مستهلک کرده و به این صورت از ورود دیگر اعضای سازه به مرحله غیر خطی و همچنین کمانش اعضای مهاربندی جلو گیری کرده و یا آن را به تعویق می اندازد. استفاده از حلقه ی فولادی در نقطه ی اتصال مهاربند به صفحه اتصال گوشه از جمله مطالعات نوینی است که به صورت آزمایشگاهی و تحلیلی توسط محققین گذشته صورت گرفته است. نتایج این مطالعه ضمن نشان دادن افزایش شکل پذیری مهاربند، بیانگر نصب ساده و ارزان حلقه فولادی در انتهای مهاربند می باشد. یکی از محدودیت های این ایده، عدم امکان تهیه حلقه ی فولادی در اندازه ها و ابعاد متناسب و مورد نیاز است. در این پایان نامه به بررسی میزان شکل پذیری و جذب انرژی حلقه فولادی ساخته شده از دو نیم حلقه با استفاده از ورق های فولادی موجود با شرایط اتصال مختلف پرداخته شده است. در این پایان نامه با استفاده از نرم افزارansys تحت بار چرخه ای با استفاده از مصالح مختلف ct20 وst37 و همچنین با اتصالات مختلف پیچی و جوشی مدل ها آنالیز شدند. جهت کالیبره نمودن مدل سازی های صورت گرفته ابتدا مدلی عددی از نمونه ی آزمایشگاهی حلقه شکل پذیر ساخته شد. نتایج بدست آمده از آن با نتایج حاصله از بررسی های آزمایشگاهی صورت گرفته توسط کافی و همکاران مقایسه گردید. سپس با ساختن سه مدل پیچی،جوشی با استفاده از فولاد ct20نوع اتصال مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه تاثیرضخامت و نوع فولاد بر عملکرد حلقه شکل پذیر نیز مورد مطالعه قرار گرفت. پس از انجام این مطالعات عددی پنج نمونه آزمایشگاهی با اتصالات مختلف جوشی و پیچی با استفاده از دو نیم حلقه با ضخامت 12 میلی مترو فولاد st37 تحت بارگذاری چرخه ای مورد آزمایش قرار گرفت. نمونه ها در آزمایشگاه سازه دانشگاه سمنان مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج این مطالعات نشان دهنده ی عملکرد خوب حلقه شکل پذیر به عنوان عضو مستهلک کننده و جاذب انرژی می باشد و امکان استفاده از ورق های فولادی را برای ساخت آن، تایید می سازد. این بررسی نشان می دهد اتصال نیم حلقه ها به ورق های فولادی با استفاده از جوش و پیچ امکان پذیر است و نتایج نشان دهنده ی عملکرد مناسب تر نوع جوشی است.